OpenVINOTM,给你看得见的未来!>>
电子产品世界 » 论坛首页 » DIY与开源设计 » 设计工具 » TVS管的特性及应用详解

共4条 1/1 1 跳转至

TVS管的特性及应用详解

菜鸟
2019-03-14 14:14:48    评分

TVS 的主要参数及选用

1 最小击穿电压VBR

最小击穿电压VBR 等于1 mA 的测试电流通过TVS时,TVS 两极的电压值。VBR 根据其与标准值的离散程度分为两种:VBR(5%)与VBR(10%)。

2 额定反向工作电压VWM

TVS反向工作时,在规定的IR条件下,TVS两极的电压值称为额定反向工作电压VWM.一般情况,VWM=(0.8~0.9)VBR,离散度为5%的TVS,VWM=0.85VBR(5%);离散度为10%的TVS,VWM=0.81VBR(10%)。VWM值的选择要适中,VWM值既要大于等于US(最大持续工作电压),又要与US值相接近,选择太大或太小都不能安全可靠保护电路。

3 最大反向脉冲峰值电流IPP

TVS 反向工作时,在规定的脉冲条件下,TVS 允许通过的最大峰值脉冲电流称为最大反向脉冲峰值电流,峰值脉冲电流IPP应大于电路瞬态浪涌电流。

4 最大钳位电压VC

当脉冲峰值电流IPP流过TVS时,其两极的最大峰值电压为最大钳位电压。VC为TVS的电压保护水平,是选用TVS 十分关键的参数,应小于被保护电路耐压水平UW,否则TVS 将失去保护作用。TVS 钳位系数等于VC VBR ,钳位系数取值一般在1.2~1.4范围内。

5 峰值脉冲功率Ppp

峰值脉冲功率等于TVS允许通过的最大峰值脉冲电流IPP 与最大箝位电压VC 的乘积。Ppp 值与脉冲波形、脉冲时间及环境温度有关。在应用中要根据电路的特性和工作环境确定电路预期瞬态浪涌电流及可能出现的瞬态浪涌脉冲功率,峰值脉冲功率Ppp 应考虑20%的安全裕量,据此确定TVS额定脉冲功率Pppm.额定脉冲功率应大于被保护器件或线路可能出现的峰值脉冲功率。同时,电路设计必须认真考虑重复施加脉冲能量的累积,其能量不应超过TVS器件的脉冲能量额定值。

6 电容C

TVS的电容量由其芯片的面积和偏置电压来确定,其偏置电压与电容值C 成反比。在应用中要根据电路持性选择合适的电容范围,电容大会使信号损失,对信号起调制作用,引起干扰。

7 反向漏电流ID

当额定反向工作电压VWM 加于TVS两极时,TVS处于反向关断状态,流过TVS 的电流称为反向漏电流,ID值应小于或等于其最大反向漏电流。

TVS二极管的应用:

TVS在电源线路的应用

CatchC58E.jpg

12V DC保护.jpg

直流电源的防雷电路使用瞬态抑制二极管(TVS)时,一般还需要与压敏电阻、气体放电管GDT等通流容量大的器件配合使用。压敏电阻MOV 属于高能量保护器件。该电路采用二级防护,巧妙的利用电感L做电路延时,达到防护器件分级启动的目的。当浪涌来临时,电感L会使浪涌波头产生延迟。利用这个延迟,可以保证TVS先启动,把电压精确钳位到合理范围,而不至于损坏后续电路。因为压敏电阻的响应时间较TVS长,它这时才启动,将大能量脉冲泄放到地。在正常情况下,这样一个两级相互配合的电路,能够起到很好的保护效果。

TVS在信号线路的应用

TVS二极管不仅可以用于电源系统的浪涌防护,还可以用于信号线路的浪涌保护,采用气体放电管GDT 与TVS管组合成信号浪涌保护装置,其特点是反应快,漏流小,几乎对信号无损耗,可以对高速网络线路提供安全、可靠的保护,如图所示。

485总线 -BC091N.jpg

Catch34.jpg

小结

1)TVS具有响应快、功率大、极间电容和体积小、无漏流、应用领域广等优点,可有效地保护交流电源系统、直流电源、信号线路及晶体管集成电路等,可抑制共模/差模浪涌冲击和ESD/EFT等瞬态浪涌电压的干扰。

2)电路设计应考虑被保护电路的特性、工作环境及TVS的VC,IPP,VWM,VBR,Ppp等相关参数选择适配的TVS保护器件,TVS接入电路应不影响电路的正常运行,能安全泄放预期瞬态浪涌电流,将危险电压钳位于电路安全耐压值以内。


 





关键词: 瞬态抑制二极管     电路保护     ESD保护二极管    

专家
2019-03-15 09:49:54    评分
2楼

小器件,大作用。

但是我们很多时候就是不舍得使用啊


菜鸟
2019-03-15 10:06:42    评分
3楼

问下楼主,TVS响应速度快,还是压敏快,两者有什么优缺点,我们方案中通常用的是压敏电阻,在哪种条件下用TVS好


菜鸟
2019-03-18 13:39:31    评分
4楼

        TVS二极管是一种限压保护器件,作用与压敏电阻很类似。也是利用器件的非线性特性将过电压钳位到一个较低的电压值实现对后级电路的保护。
        TVS的响应时间可以达到ps级,是限压型浪涌保护器件中最快的。用于电子电路的过电压保护时其响应速度都可满足要求。一般分立式TVS的结电容都较高,在高频信号线路的保护中,应主要选用低结电容的TVS管。
        TVS管的非线性特性比压敏电阻好,当通过TVS管的过电流增大时,TVS管的钳位电压上升速度比压敏电阻慢,因此可以获得比压敏电阻更理想的残压输出。在很多需要精细保护的电子电路中,应用TVS管是比较好的选择。TVS管的通流容量在限压型浪涌保护器中是最小的,一般用于最末级的精细保护,因其通流量小,一般不用于交流电源线路的保护,直流电源的防雷电路使用TVS管时,一般还需要与压敏电阻等通流容量大的器件配合使用。 TVS管便于集成,很适合在单板上使用。

-48V电源保护.jpg

CAN总线TVS-BV24C.jpg

USB2.0保护完整版.jpg




共4条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]